(57)【要約】【課題】 内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している構造の転がり軸受であっても、簡単な方法で保持器が潤滑剤含有ポリマによって被われた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受及びその製造方法を提供する。【解決手段】 内輪２、外輪３、内輪２と外輪３との間に介装される複数の転動体４と、転動体４を保持しかつ内輪２及び外輪３のいずれか一方の端面より外方に突出している保持器５と、を備え、内輪２、外輪３、転動体４及び保持器５により形成される空間内に充填された潤滑剤含有ポリマ６によって、保持器５が被われている構造を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪及び外輪と、当該内輪と外輪との間に介装される複数の転動体と、前記転動体を保持すると共に、前記内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している保持器と、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填される潤滑剤含有ポリマと、を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受であって、
前記保持器は、前記潤滑剤含有ポリマによって被われている潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受。
【請求項２】
前記内輪の外周面、前記外輪の内周面、前記転動体の表面及び前記保持器の表面は、フッ素系離型剤が塗布されている請求項１記載の潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受。
【請求項３】
前記内輪の外周面、前記外輪の内周面、前記転動体の表面及び前記保持器の表面は、グリースが塗布されており、前記潤滑剤含有ポリマを形成する樹脂及び潤滑剤と、前記グリースとは相溶性が低い組合わせである請求項１記載の潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受。
【請求項４】
前記転動体は円すいころである請求項１記載の潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受。
【請求項５】
内輪及び外輪と、当該内輪と外輪との間に介装される複数の転動体と、当該転動体を保持すると共に、前記内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している保持器と、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填される潤滑剤含有ポリマと、を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法であって、
転がり軸受を組み立てた後、前記内輪の外周面、前記外輪の内周面、前記転動体の表面及び前記保持器の表面に離型剤あるいはグリースを塗布する工程と、
前記離型剤あるいはグリースを塗布した後、前記内輪の幅が広い方の端面が接触し、かつ前記外輪の幅が狭い方の端面及び保持器が接触しない構造を備えた下側治具と、前記外輪の幅が広い方の端面が接触し、かつ前記内輪の幅が狭い方の端面及び保持器が接触しない構造を備えた上側治具と、の間に、前記転がり軸受を位置させて、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填された潤滑剤含有ポリマを固化する工程と、
を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法。
【請求項６】
前記下側治具は、前記外輪の端面との間に０．１〜０．５ｍｍの、前記保持器との間に０．５〜２ｍｍの隙間を有し、前記上側治具は、前記内輪との間に０．１〜０．５ｍｍの、前記保持器との間に０．５〜２ｍｍの隙間を有する請求項５記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤含有ポリマを充填した転がり軸受及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、転がり軸受の外輪及び内輪（軌道輪）及び転動体の間の空間には、潤滑性を付与するために、潤滑油やグリースが充填されている。しかしこれらの潤滑油やグリースは液体または半固体状の物質であるため、軸受回転中に飛散したり、流動化するという問題があった。そこで、この飛散や流動化を防止するため、転がり軸受をシール板等で密封する方法が一般に行われている。このため、小型の特殊用途軸受には、その潤滑性を付与するために、潤滑剤やグリースを使用することが困難であった。
【０００３】
この問題を解決するため、近年では、潤滑剤を含有するポリマを軸受の内輪及び外輪と、転動体の間の空間に充填する方法が提案されている。例えば、特公昭６３−２３２３９号公報には、グリースとポリエチレンからなる潤滑剤含有ポリマ（プラスチックグリース）を軸受の内輪、外輪及び転動体により形成された空間内に充填することが開示されている。
【０００４】
この潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の一例としては、内輪端面と外輪端面とが一致する深溝玉軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等が知られている。潤滑剤含有ポリマの充填方法としては、軸受の端面と潤滑剤含有ポリマが一致するフルパックが一般的である。
【０００５】
これらの潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受は、一般の深溝玉軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等のように、内輪と外輪の端面が一致し、保持器がその端面から突出していない構造を備えているため、比較的簡単な方法によって、前記フルパックを製造することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した一般の潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受と違って、内輪及び外輪の厚さが高さ方向（幅方向）で異なり、保持器が内輪または外輪の端面より突出し、前記内輪と外輪の端面の軸方向位置が一致しない構造の転がり軸受、すなわち円すいころ軸受などでは、例えば、平板で挟んで加熱成形して作るような簡単な方法によって、前記フルパックに相当するようなものを製造することは困難であるという問題があった。
【０００７】
したがって、このような構造を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受を提供することは、現実的に困難であった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを課題とするものであり、内輪及び外輪の厚さが高さ方向で異なり、保持器が内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している構造の転がり軸受であっても、簡単な方法によって製造されることが可能な、保持器が潤滑剤含有ポリマによって被われた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受を提供することを目的とするものである。また、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明は、一対の内輪及び外輪と、当該両内輪及び外輪の間に介装される複数の転動体と、当該転動体を保持すると共に、前記内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している保持器と、前記内輪及び外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填される潤滑剤含有ポリマと、を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受であって、前記保持器は、前記潤滑剤含有ポリマによって被われている潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受を提供するものである。
【００１０】
この構造を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受は、潤滑剤含有ポリマが、潤滑剤供給部材として働くだけでなく、水等の異物の侵入に対してシールとして働くため、信頼性が向上する。
【００１１】
また、本発明に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受は、前記転動体を円すいころから構成することもできる。
【００１２】
そしてまた、本発明は、内輪及び外輪と、当該内輪と外輪との間に介装される複数の転動体と、当該転動体を保持すると共に、前記内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している保持器と、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填される潤滑剤含有ポリマと、を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法であって、転がり軸受を組立てた後、前記内輪の外周面、前記外輪の内周面、前記転動体の表面、及び前記保持器の表面に離型剤あるいはグリースを塗布する工程と、前記離型剤を塗布した後、前記内輪の幅が広い方の端面が接触し、かつ前記外輪の幅が狭い方の端面及び保持器が接触しない構造を備えた下側治具と、前記外輪の幅が広い方の端面が接触し、かつ前記内輪の幅が狭い方の端面及び保持器が接触しない構造を備えた上側治具と、の間に、前記転がり軸受を位置させて、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に充填された潤滑剤含有ポリマを固化する工程と、を備えた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法を提供するものである。
【００１３】
本発明で使用可能な潤滑剤含有ポリマとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群から選択された合成樹脂に、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油等の何れか単独もしくは混合油の形で混ぜて調整した原料を、樹脂の融点以上で加熱して可塑化し、その後冷却することで固形状にしたものであり、潤滑剤の中に予め酸化防止剤、錆止め剤、摩耗防止剤、消泡剤、極圧剤等の各種添加剤を加えたものでもよい。
【００１４】
前記潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂１０〜５０重量％、潤滑剤９０〜５０重量％である。
【００１５】
ポリオレフィン系樹脂が１０重量％未満の場合は、あるレベル以上の硬さ及び強度が得られず、例えば、軸受の回転などによって、負荷がかかった時に、初期の形状を維持するのが難しくなり、軸受の内部空間から脱着する等の不具合を生じる可能性が高くなる。
【００１６】
また、ポリオレフィン系樹脂が５０重量％を超える場合（すなわち、潤滑剤が５０重量％未満の場合）は、軸受への潤滑剤の供給が少なくなり、軸受の寿命が短くなる。
【００１７】
前記合成樹脂の群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、７００〜５×１０6の範囲に及んでいる。すなわち、平均分子量が７００〜１×１０4というワックス（例えば、ポリエチレンワックス）に分類されるものと、平均分子量が１×１０4〜１×１０6という比較的低分子量のものと、平均分子量が１×１０6〜５×１０6という超高分子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。比較的低分子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を持つ潤滑剤含有ポリマが得られる。この中の比較的低分子量のものの一部を、ワックスに分類されるものに置き換えると、ワックスに分類されるものと、潤滑油との分子量の差が小さいために、潤滑油との親和性が高くなり、結果として潤滑剤含有ポリマの保油性が向上し、長時間に亘っての潤滑剤の供給が可能になる。但し、その反面、機械的強度は低下する傾向にある。
【００１８】
ワックスとしては、ポリエチレンワックスのようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が１００〜１３０℃以上の範囲にある炭化水素系のもの（例えば、パラフィン系合成ワックス）であれば使用できる。
【００１９】
これに対して、超高分子量のものに置き換えると、超高分子量のものと潤滑油との分子量の差が大きいために潤滑油との親和性が低くなり、結果として保油性が低下し、潤滑油含有ポリマからの潤滑剤の滲み出しが速くなる。それによって、潤滑剤含有ポリマから供給可能な潤滑剤量に達する時間が短くなり、軸受の寿命が短くなる。ただし、機械的強度は向上する。
【００２０】
成形性、機械的強度、保油性、潤滑剤供給量のバランスを考慮すると、潤滑剤含有ポリマの組成比は、ワックスに分類されるものが０〜５重量％、比較的低分子量のものが８〜４８％、超高分子量のものが２〜１５重量％、３つの樹脂分の合計が１０〜５０重量％（残りが潤滑剤９０〜５０重量％）が好適である。
【００２１】
機械的強度の一つとして、本発明の潤滑剤含有ポリマの硬さ「ＨＤA」は、６５〜８５の範囲にあることが好ましく、より好ましくは、７０〜８０の範囲である。硬さ「ＨＤA」が６５未満の場合は、強度的に弱く軸受の回転によって破損する虞がある。これに対して、硬さ「ＨＤA」が８５を超える場合は、ころ（転動体）を拘束する力が大きく、それによって軸受のトルクが大きくなったり、軸受の回転による発熱が大きくなって軸受の温度が高くなる虞がある。
【００２２】
本発明の潤滑剤含有ポリマの機械的強度を向上させるため、前記ポリオレフィン系樹脂に、以下のような熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を添加したものを使用してもよい。
【００２３】
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使用することができる。
【００２４】
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の各樹脂を使用することができる。これらの樹脂は、単独または混合して用いてもよい。
【００２５】
さらに、ポリオレフィン系樹脂と、それ以外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてもよい。
【００２６】
また、機械的強度を向上させるために、充填剤を添加してもよい。この充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウイスカーやホウ酸アルミニウムウイスカー等の無機ウイスカー類、あるいはガラス繊維や金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエステル繊維等を添加してもよい。
【００２７】
さらに、ポリオレフィン系樹脂の熱による劣化を防止する目的で、N,N'-ジフェニル-p-フェニルジアミン、2,2'-メチレンビス（4-エチル-6-t-ブチルフェノール）等の老化防止剤、また、光による劣化を防止する目的で、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2-（2'-ヒロドキシ-3'-t-ブチル-5'-メチル-フェニル）-5-クロロベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤を添加してもよい。
【００２８】
以上の全ての添加剤（ポリオレフィン系樹脂と潤滑剤以外）の添加量としては、添加剤全体として、成形原料全量の２０重量％以下であることが、潤滑剤の供給能力を維持するうえで好ましい。
【００２９】
本発明で用いることのできるポリマ材料としては、前述したようなポリオレフィン系樹脂をベースにしたものの他、射出成形可能な熱可塑性樹脂であれば使用でき、その中で含油量を多くすることができるものとしては、例えば、ポリエステル系エラストマー等がある。また、熱可塑性樹脂の他に、ポリウレタン、ポリウレアエラストマー等の熱硬化性樹脂も用いることができる。
【００３０】
ポリウレタンの場合は、潤滑剤としてグリースを用いて反応原料となるイソシアネート基を含有するウレタンプレポリマーと、アミン系硬化剤を、それぞれあるいはどちらか一方をグリースに均一に混合した後、２つの混合物をさらに混合し、軸受に充填して、必要に応じて加熱して反応させ、グリースを含有させた状態で硬化させる。
【００３１】
一方、ポリウレアエラストマーの場合は、分子鎖にソフトセグメントを含有する芳香族ポリアミン化合物及び芳香族ジアミンの混合物からなるアミン成分を、それと相溶性のある潤滑油あるいはその潤滑油を基油とするグリースと均一に混合した混合物に、さらにポリイソシアナート成分を加えて混合し、目的の形状の金型に充填して、必要に応じて加熱して反応させ、潤滑剤を含有させた状態で硬化させる。
【００３２】
また、本発明に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法は、前記保持器を被うように潤滑剤含有ポリマを充填・固化させることが可能な、一対の下側治具及び上側治具からなる特殊治具を用いて行なわれる。
【００３３】
この下側治具は、外輪の端面及び保持器に接触しない構成を備えているが、外輪の端面との間には、０．１〜０．５ｍｍ程度の隙間が形成されることが好ましい。また、保持器との間には、０．５〜２ｍｍ程度の隙間が形成されることが好ましい。
【００３４】
一方、前記上側治具は、内輪の端面及び保持器に接触しない構成を備えているが、内輪の端面との間には、０．１〜０．５ｍｍ程度の隙間が形成されることが好ましい。また、保持器との間には、０．５〜２ｍｍ程度の隙間が形成されることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造方法には、例えば、加熱成形や、射出成形（インサート成形）などを利用することができる。
【００３６】
加熱成形を利用する場合には、例えば、以下の方法を採用することができる。
【００３７】
先ず、前記離型剤あるいはグリースを塗布した後、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に、潤滑剤含有ポリマを充填する。次に、この転がり軸受を、前記下側治具の所定位置に、内輪の幅の広い方の端面が接触するように載置する。次いで、前記下側の治具を加熱し、前記空間に充填された潤滑剤含有ポリマを融解させる。この時、前記上側の治具も加熱するが、転がり軸受とは非接触状態となるようにしておく。次に、前記潤滑剤含有ポリマの融解後、前記下側の治具に載置されている転がり軸受上に、前記上側治具を載置して、前記外輪の幅の広い方の端面に接触させて加圧し、この状態で両治具を急冷し、前記潤滑剤含有ポリマを固化する。
【００３８】
この加圧によって、外輪、ころ、内輪の順に力が加わり、正規なころ位置が確保されると共に、保持器の周りに潤滑剤含有ポリマがまんべんなく行き渡るため、当該潤滑剤含有ポリマによって保持器を被うことができる。
【００３９】
一方、射出成形を利用する場合には、例えば、以下の方法を採用することができる。
【００４０】
前述した一対の上側治具及び下側治具（但し、この上側治具（金型）には、材料注入用のピンゲートが形成されている）と同様の治具（金型）を用意し、この両治具の間に、前記離型剤あるいはグリースを塗布した転がり軸受を配置する。次に、前記内輪、外輪、転動体及び保持器により形成される空間内に、前記ピンゲートから潤滑剤含有ポリマを圧入する。その後、この圧入された潤滑剤含有ポリマが冷却されて、固化する。
【００４１】
前記ピンゲートから圧入された潤滑剤含有ポリマは、保持器の周りに潤滑剤含有ポリマがまんべんなく行き渡るため、当該潤滑剤含有ポリマによって保持器を被うことができる。また、射出成形することによって、潤滑剤含有ポリマの強度が上昇するため、保持器の突出部分に被覆された潤滑剤含有ポリマが破損する危険性を減少させることができる。
【００４２】
前記離型剤としては、フッ素系離型剤が好適に用いられる。具体的には、炭素数４〜２０のパーフルオロアルキル基含有リン酸エステルまたはその塩とシリコンオイルとの混合物（例えば、特公昭５３−２３２７０号公報、特公昭５３−２３２７１号公報に記載）、炭素数４〜２０のパーフルオロアルキル基含有リン酸エステルまたはその塩とシリコンワニスとの混合物（例えば、特公昭５７−４８０３５号公報に記載）、パーフルオロアルキル基含有ポリエーテル化合物とシリコンオイル等との混合物（例えば、特公昭５９−３２５１３号に記載）、パーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物とオルガノシルセスキオキサンのラダー重合体等との混合物（例えば、特開昭６３−１０４８０４号公報に記載）等を挙げることができる。また、前記混合物において、シリコン化合物を含有しないものも使用できる。さらに、フッ素系離型剤は、前記の化合物を主成分とし、適当な溶媒（例えば、水、イソオクタン、ＨＣＦＣ−１４１ｂ等）を含有してもよい。
【００４３】
一方、前記グリースとしては、その種類は特に限定されるものではないが、前述した潤滑剤含有ポリマを形成する樹脂及び潤滑剤との親和性を考慮することが好ましい。
【００４４】
つまり、本発明においては、潤滑剤含有ポリマは、充填の際、一度溶融状態になるが、その際、潤滑剤含有ポリマを構成する樹脂と潤滑剤とが相溶した状態になっており、樹脂はそれと相溶性を有する他の成分を最も取り込みやすい状態となっている。したがって、転動体の表面に成膜されたグリースと樹脂とが相溶性がある場合には、グリースが溶融した樹脂に取り込まれてしまい、潤滑剤含有ポリマが転動体に接触するようにして固化する可能性が高くなり、その結果転動体の回転が拘束され、前述した離型剤と同様のグリース被膜によるトルク低減効果があまり発揮されない場合がでてくる。
【００４５】
したがって、本発明においては、潤滑剤含有ポリマを形成する樹脂及び潤滑剤と、グリースとは相溶性が低い組合わせをすることが好ましい。
【００４６】
例えば、潤滑剤含有ポリマの樹脂がポリオレフィン系樹脂の場合は、被覆用のグリースとしては、炭化水素系の化合物と相溶性のほとんどないフッ素グリース（増ちょう剤：ＰＴＦＥ、基油：パーフルオロポリエーテル）、シリコングリース（増ちょう剤：リチウム石鹸、基油：フェニルメチルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン）、フロロシリコーングリース（増ちょう剤：リチウム石鹸、基油：フロロシリコーン）等が最も好適である。また、その他の炭化水素系であっても極性が高いことで相溶性が低いエステル油を基油とするエステルグリース（増ちょう剤：ウレア、リチウム石鹸等）、ペンタフェニルエーテル・テトラフェニルエーテル等のポリフェニルエーテルを基油とするポリフェニルエーテル系グリース（増ちょう剤：ベントナイト等）も使用することができる。
【００４７】
また、潤滑剤含有ポリマの樹脂がポリエステル系エラストマー、ポリウレアエラストマー、ポリウレタン等のように極性の高い炭化水素系の化合物の場合は、上記で示したような炭化水素系の化合物と相溶性のほとんどないフッ素系グリース、シリコングリース、フロロシリコーングリース等が最も好適である。炭化水素系のグリースは、上記のものとは逆に、極性の低い鉱油、ポリα−オレフィン油、オクタデシルジフェニルエーテルなどのように長い炭化水素鎖がついたフェニルエーテル、エイコシルナフタレンのように長い炭化水素鎖がついたナフタレンを基油とし、ウレア、リチウム石鹸等を増ちょう剤とする相溶性が低いものを使用することができる。
【００４８】
本発明によれば、内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している構造の保持器を備えた転がり軸受であっても、潤滑剤含有ポリマによって簡単にまんべんなく保持器を被うことができる。この結果、例えば、円すいころ軸受のような、保持器が内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している構造の転がり軸受であっても、高速・高荷重の使用条件下での信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
次に、本発明の実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受について図面を参照して説明する。
【００５０】
図１は、本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の一部を示す断面図、図２は、本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造工程の一部を示す断面図、図３は、図２の一部拡大図である。
【００５１】
図１に示すように、本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１は、内輪２及び外輪３と、内輪２と外輪３との間に介装される転動体である複数の円すいころ４と、転動体４を保持する保持器５と、を備えた円すいころ軸受である。
【００５２】
この円すいころ軸受の内輪２、外輪３、円すいころ４及び保持器５により形成される空間内には、保持器５を被う潤滑剤含有ポリマ６が充填・固化されている。
【００５３】
本実施の形態では、以下の組成の潤滑剤含有ポリマ６を使用した。
【００５４】
（組成）
高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される） １０重量％ 超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される） １２．５重量％ ポリエチレンワックス（ワックスに分類される） ２．５重量％ 鉱油 ７５重量％次に、本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１の製造方法について説明する。
【００５５】
本実施の形態で使用した治具は、図２及び図３に示すように、下側治具１１と、上側治具１２と、から構成されている。
【００５６】
下側治具１１は、内輪２の幅が広い側を嵌め入れる凹部２１が形成されており、外周部には、外輪３の幅が狭い側の端面３Ａに対向する鍔部２２が形成されている。また、凹部２１と鍔部２２との間には、円すいころ４と保持器５を収容する凹部２３が形成されている。この下側治具１１は、円すいころ軸受を載置した際に、内輪２の幅が広い方の端面２Ａが凹部２１の底面に接触し、かつ外輪３の端面３Ａと、顎部２２の上面との間、及び保持器５と凹部２３との間に隙間７が形成される構造を有している。
【００５７】
上側治具１２は、内輪３の幅が狭い側を嵌め入れる凹部３１が形成されており、外周部に、外輪３の幅が広い側の端面３Ｂと接触する接触部３２が形成されている。また、凹部３１と接触部３２との間には、円すいころ４と保持器５を収容する凹部３３が形成されている。この上側治具１２は、円すいころ軸受上に載置した際に、外輪３の幅が広い方の端面３Ｂが接触部３２に接触し、かつ内輪２の端面２Ｂと凹部３１との間、及び保持器５と凹部３３との間に隙間８が形成される構造を有している。
【００５８】
潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１を製造するには、先ず、円すいころ軸受を通常の方法で組み立てた後、通常の脱脂洗浄を行う。その後、内輪２の外周面、外輪３の内周面、円すいころ４の表面、及び保持器５の表面に離型剤あるいはグリースを塗布し、離型剤の塗膜を形成する。
【００５９】
この離型剤の塗膜の形成は、例えば、フッ素系離型剤をそのまま、あるいは適当な希釈剤（例えば、水、イソオクタン、ガソリン、ＨＣＦＣ−１４１ｂ等）で希釈して、前記各部位にスプレーや刷毛により塗布するか、あるいは、円すいころ軸受を、前記離型剤を含む溶媒または分散液中に浸漬する等の方法で行われる。この時、離型剤の塗布量には特に限定はないが、０．１〜１．０μｍ程度の膜厚となるよう、均一に塗布されることが好ましい。
【００６０】
また、グリースの被膜（塗膜）を形成する方法は、特に制限されないが、例えば、軸受中にグリースを少量充填後、軸受を回転させて、外輪の内周面、内輪の外周面、転動体、場合によっては保持器の表面にグリースの被膜を形成する方法がある。その他の方法としては、グリースを基油が溶解し、増ちょう剤が均一に分散するような溶剤に適当な濃度で溶かしてから、その溶液中に浸漬させた後、乾燥させて溶剤を除去することで形成させることもできる。グリース被膜の膜厚は、１０〜１０００μｍにすることが好ましい。
【００６１】
次に、離型剤あるいはグリースの塗膜が形成された内輪２の外周面、外輪３の内周面、円すいころ４の表面、及び保持器５の表面によって形成される空間内に、ペースト状の潤滑剤含有ポリマ６を充填する。
【００６２】
次いで、この潤滑剤含有ポリマ６が充填された円すいころ軸受を下側治具１１の所定位置に載置する。次に、これを加熱プレス機に入れて下側治具１１を約１５０℃の温度で加熱し、潤滑剤含有ポリマ６を融解させる。この時、上側治具１２も加熱するが、この円すいころ軸受とは非接触状態となるようにしておく。この加熱によって、潤滑剤含有ポリマ６は、前記空間内及び隙間７及び８に隙間なく充填される。このため、内輪及び外輪の厚さが高さ方向で異なり、保持器が内輪及び外輪のいずれか一方の端面より外方に突出している構造の転がり軸受であっても、潤滑剤含有ポリマで保持器をまんべんなく被うことができる。
【００６３】
次に、潤滑剤含有ポリマ６の融解後、下側治具１１と共に円すいころ軸受を冷却プレス機に移し、この円すいころ軸受上に、上側治具１２を載置して、外輪３の幅の広い方の端面３Ｂに接触させて加圧する。この加圧によって、上側治具１２から下側治具１１に向けて、外輪３、円すいころ４、内輪２の順に力が加わり、正規なころ位置を確保することができる。この状態で急冷し（図２参照）、潤滑剤含有ポリマ６を固化した。
【００６４】
その後、円すいころ軸受を治具から取出し、必要に応じて所望の仕上げ加工を行い、潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１を得た。
【００６５】
以上の操作によって得られた潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１は、低トルクでスムーズに回転し、良好な潤滑性を示した。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１を射出成形によって形成する方法について説明する。
【００６７】
この射出成形は、上側の金型に、材料注入用のピンゲートが形成されている以外は、前述した下側治具１１及び上側治具１２に準じた形状を備えた、上下一対の金型を用いて行った。また、本実施の形態では、特開平８−３０９７９３号公報に開示されているスクリュウ式の射出成形機のホッパー部を改良した装置を使用して射出成形を行った。
【００６８】
先ず、通常の方法で円すいころ軸受を組み立て、これに通常の脱脂洗浄を行う。次に、この円すいころ軸受の内輪２の外周面、外輪３の内周面、円すいころ４の表面、及び保持器５の表面に離型剤あるいはグリースを塗布し、離型剤あるいはグリースの塗膜を形成する。
【００６９】
次いで、この円すいころ軸受を、下側の金型の所定位置に載置し、これに上側の金型を合わせてセットする。
【００７０】
次いで、図示しない射出成形機のホッパに潤滑剤含有ポリマ６を圧送し、融点以上に加熱したものをスクリュウで押圧して、上側の金型に形成されたピンゲートから、内輪２、外輪３、円すいころ４、及び保持器５により形成される空間内に、潤滑剤含有ポリマ６を射出する。この時、上側の金型には、上型治具１２と同様に、保持器５と凹部３３との間、及び内輪２の端面２Ｂと凹部３１との間に、隙間８が形成されているため、潤滑剤含有ポリマ６は、この隙間８にも注入される。また、下側の金型にも同様に隙間７が形成されており、ここにも潤滑剤含有ポリマ６が注入される。射出された潤滑剤含有ポリマ６は、金型内で金型温度に近づくように冷却され、固化する。
【００７１】
その後、円すいころ軸受を治具から取出し、必要に応じて所望の仕上げ加工を行い、潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１を得た。
【００７２】
この射出成形を利用して製造した潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受１も、低トルクでスムーズに回転し、良好な潤滑性を示した。
【００７３】
なお、射出成形を利用して本発明に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受を製造する場合は、金型が上下に配置される縦型成形機を使用することがより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の一部を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受の製造工程の一部を示す断面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 潤滑剤含有ポリマ充填転がり軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 円すいころ（転動体）
５ 保持器
６ 潤滑剤含有ポリマ
１１ 下側治具
１２ 上側治具
【図１】
2005121234.tif 000003
【図２】
2005121234.tif 000004
【図３】
2005121234.tif 000005